文 | 劉彥紅
供電、減排、就業(yè):全球風(fēng)能發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力
文 | 劉彥紅
2014年10月21日,全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)和綠色和平國際于北京聯(lián)合發(fā)布了2014年全球風(fēng)能展望報(bào)告(GWEO)。報(bào)告指出,如果未來全球在保護(hù)大氣方面有強(qiáng)有力的國際政治承諾保障,各國的能源政策繼續(xù)致力于能源安全、穩(wěn)定價(jià)格、創(chuàng)造就業(yè)及保存寶貴的水資源等目標(biāo),未來風(fēng)能的發(fā)展?jié)摿⒊跸胂?。?bào)告預(yù)計(jì)至2030年,風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到2000GW,可滿足全球17%-19%的電力需求,新增200余萬個(gè)就業(yè)崗位,每年減少CO2排放量超過30億t。至2050年,風(fēng)電將滿足全球25%-30%的電力需求。
全球氣候惡化的嚴(yán)峻性、人類文明發(fā)展的促進(jìn)性以及發(fā)展風(fēng)能在全球電力供應(yīng)、CO2減排、就業(yè)等方面帶來的收益都成為發(fā)展風(fēng)能的驅(qū)動(dòng)力。
一、供電:替代化石能源的生力軍
(一)處于能源過渡期的化石能源將逐步被風(fēng)能等新能源所替代
極端天氣頻發(fā)、全球變暖、氣候惡化的嚴(yán)峻性正成為全球面臨和亟需解決的重要問題,然而政治、經(jīng)濟(jì)、制度惰性中存在著的更大障礙已使此問題懸而未決太長時(shí)間了?;剂袭a(chǎn)業(yè)——當(dāng)今世界上最強(qiáng)大的既得利益集團(tuán),不斷采取一切辦法混淆科學(xué)及減慢政策進(jìn)程。但隨著過去幾十年風(fēng)能和太陽能的長足發(fā)展,整個(gè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)清潔可持續(xù)能源規(guī)模應(yīng)用愿景的轉(zhuǎn)折點(diǎn)已到來,并且已逐漸成為更多國家的決策方向。風(fēng)能和太陽能正在逐漸占領(lǐng)電力領(lǐng)域:電動(dòng)和改良的電池技術(shù)不斷涌現(xiàn),材料科學(xué)、節(jié)能設(shè)備及其應(yīng)用水平不斷提升等。人類正處在由化石燃料向可再生能源的過渡期,能否贏得這場變革的勝利、贏的速度能否趕得及挽救地球的行動(dòng),取決于可持續(xù)能源替代傳統(tǒng)能源的速度、全球CO2減排計(jì)劃等措施的實(shí)施力度,而大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是解決此問題的有效途徑之一。
化石能源作為傳統(tǒng)能源不可再生且污染范圍廣、強(qiáng)度高、負(fù)面影響大。根據(jù)目前的發(fā)展趨勢,世界銀行預(yù)計(jì)到2020年,中國因燃煤污染導(dǎo)致疾病的治療費(fèi)用高達(dá)3600億歐元(約合人民幣24733億元)的經(jīng)濟(jì)代價(jià),占國內(nèi)GDP的10%以上,因此發(fā)展可持續(xù)清潔能源是中國的當(dāng)務(wù)之急,風(fēng)電的高環(huán)保性、安全性和可操作性使其逐漸成為替代傳統(tǒng)能源的有生力量。
(二)風(fēng)能的迅速崛起使其在能源領(lǐng)域發(fā)揮愈來愈重要的作用
根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)發(fā)布的2014年全球風(fēng)能發(fā)展數(shù)據(jù),2014年是全球風(fēng)電發(fā)展創(chuàng)紀(jì)錄的一年,年度裝機(jī)容量超過50GW,比2013年的35.6GW有大幅增長,并且并網(wǎng)進(jìn)程大大加快,新增并網(wǎng)容量大于51GW。全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量和并網(wǎng)速度的加大加快,說明風(fēng)電的并網(wǎng)技術(shù)和供電質(zhì)量有了長足進(jìn)步,逐漸擺脫技術(shù)瓶頸、走向大規(guī)模應(yīng)用,成為新能源領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展正吸引越來越多的投資,過去4年平均每年風(fēng)電領(lǐng)域的投資都在500億歐元(約合人民幣3437億元)左右。2014年,全球在清潔能源方面的總投資達(dá)到2770億歐元(約合人民幣19045億元),其中風(fēng)電領(lǐng)域投資增長了11%,達(dá)到889億歐元(約合人民幣6112億元),占比32.1%。
國家能源局指出,2014年中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,新增裝機(jī)容量19.8GW,創(chuàng)歷史新高,風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量約為96.4GW,占全球的27%,高居世界榜首。特別是受陸上風(fēng)電上網(wǎng)價(jià)格下調(diào)政策和風(fēng)電主要建設(shè)材料等大宗商品價(jià)格下行建設(shè)成本降低的影響,2014年下半年中國多地區(qū)出現(xiàn)搶裝現(xiàn)象。2015年,中國風(fēng)電將超核電,成為繼火電、水電之后的第三大主力電源。
基于對風(fēng)能貢獻(xiàn)實(shí)質(zhì)性逐漸增大的設(shè)想,全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測,2020年全球風(fēng)力發(fā)電規(guī)模將達(dá)到1750 TWh,2030年上升到接近3900 TWh。這意味著風(fēng)電2020年將滿足全球電力需求的7.2%-7.8%,2030年將滿足12.9%-14.5%,這是一個(gè)相當(dāng)大的貢獻(xiàn),但是離滿足氣候保護(hù)目標(biāo)要求還有一定差距,2050年風(fēng)力發(fā)電能力將躍升至7000TWh,全球能源供應(yīng)占比接近20%。
(三)技術(shù)的層層突破大大提高了風(fēng)能的可靠性
近幾年,歐洲WINWIND、ENERCON等公司開發(fā)了全功率變流并網(wǎng)技術(shù),并大規(guī)模成功應(yīng)用,這種技術(shù)可使風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的調(diào)速范圍從0變到額定轉(zhuǎn)速的150%,大大提高了風(fēng)能的利用范圍,改善了并網(wǎng)供電的電能質(zhì)量。ENERCON公司將每個(gè)風(fēng)電機(jī)組功率因數(shù)的控制由分散加以集中,改由并網(wǎng)變電站統(tǒng)一調(diào)控,使電網(wǎng)的有源功率因素校正和諧波補(bǔ)償?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。全功率變流技術(shù)成為歐美大型風(fēng)電場建設(shè)的新興主流模式。
目前,全球風(fēng)電的平均發(fā)電容量系數(shù)約為28%,但是不同地區(qū)間有很大差異,該系數(shù)在風(fēng)電發(fā)展迅速的多風(fēng)地區(qū)正逐漸增加,比如巴西、墨西哥等國。另外風(fēng)電機(jī)組容量穩(wěn)步增長,風(fēng)電機(jī)組的一般規(guī)格在各個(gè)國家和地區(qū)參差不齊。2014年以后陸上大多安裝的為1.93MW型或更大輸出功率型,逐步取代目前世界上普遍運(yùn)行的1.34MW型,海上偏向于安裝3.6MW型或以上輸出功率型。經(jīng)過多年發(fā)展,設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化,以及大規(guī)模生產(chǎn)相同或相似風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)驗(yàn),使風(fēng)電機(jī)組技術(shù)本身的成本逐步下降。中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)制造能力和集中度增強(qiáng),2MW型陸上風(fēng)電機(jī)組市場占有率顯著提高,5.5MW級及以上規(guī)模的大功率海上風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)成功并投入運(yùn)行。
二、減排:減少溫室氣體排放的好辦法
風(fēng)能資源屬于可再生清潔能源,是無污染、可再生、能量大、前景廣的新能源。風(fēng)能對環(huán)境保護(hù)的益處良多,包括消除當(dāng)?shù)乜諝馕廴尽⒔档退Y源消耗等,但是最顯著的莫過于對CO2減排的貢獻(xiàn),目前也是人類可為全球氣候變化問題做出最大貢獻(xiàn)的高效途徑之一?,F(xiàn)代風(fēng)電技術(shù)具有極佳的能量均衡能力,所有與風(fēng)電機(jī)組制造、安裝、維護(hù)及退役過程有關(guān)的CO2排放,都可在其投入運(yùn)營的頭三到九個(gè)月內(nèi)得到“補(bǔ)償”,在接下來的近二十年設(shè)計(jì)使用壽命中,風(fēng)電機(jī)組也不會(huì)產(chǎn)生任何已嚴(yán)重困擾地球生態(tài)多時(shí)的有害溫室氣體。
CO2減排的多少完全取決于風(fēng)電場替代了什么樣的電廠。如果置換水電或核電,差別較小,但如果替代煤或燃?xì)猓顒e就比較顯著。全球風(fēng)能協(xié)會(huì)報(bào)告指出化石燃料電廠CO2排放范圍為500 g/kWh-1200g/kWh,劣質(zhì)燃料排放量還要更高。在現(xiàn)有電力分布基礎(chǔ)上,風(fēng)電CO2平均減排量約為600g/kWh,不同地區(qū)存在較大差異,各地大部分現(xiàn)有風(fēng)電場減排量可能略低于該值,但是新裝機(jī)的電場減排量顯著高于該平均值。
根據(jù)上文數(shù)據(jù)估算,2014年全球風(fēng)力發(fā)電的年度CO2減排量約為4.2億t,累計(jì)減排量近23.6億t,預(yù)計(jì)2020年,年度減排量將超過10億t,累計(jì)減排量達(dá)到75億t,2030年兩值分別超過23億t和240億t,2050年分別超過45億t和900億t。在所有措施中風(fēng)能利用對減排效果的影響是最顯著的,但是當(dāng)前減排的關(guān)鍵問題在于實(shí)現(xiàn)這種減排的速率上,這是后期還待解決的問題。
三、就業(yè):創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的新引擎
風(fēng)電行業(yè)創(chuàng)造了一大批技能要求高、要求一般和幾乎無要求的崗位,無論是從現(xiàn)在還是未來來看,風(fēng)電發(fā)展帶動(dòng)就業(yè)的優(yōu)勢越來越顯著。尤其是在農(nóng)村地區(qū),風(fēng)電發(fā)展帶來的投資和就業(yè)機(jī)會(huì),將有助于遏制農(nóng)村人口向城市大量遷移的現(xiàn)象。
全球風(fēng)能理事會(huì)的評估報(bào)告指出,一個(gè)國家特定年限內(nèi)每新增兆瓦級風(fēng)電安裝容量,包含制造、零部件供應(yīng)、風(fēng)電場開發(fā)、建設(shè)、運(yùn)輸?shù)人协h(huán)節(jié)在內(nèi),帶來的全球平均就業(yè)機(jī)會(huì)是14個(gè)。另外,現(xiàn)有風(fēng)電場每兆瓦裝機(jī)容量可帶來平均約0.33個(gè)運(yùn)營和維護(hù)崗位需求,不同地區(qū)也會(huì)存在巨大差異。截至2014年年末,風(fēng)電行業(yè)全球雇用人數(shù)約為70萬人,預(yù)計(jì)該值將在2015年末超過80萬,2020年達(dá)到110萬,2030年150萬,2050年260萬。
國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,中國2014年就業(yè)人口數(shù)量為7.7億人,同比增加0.4%,第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)2.27億人,同比減少6.1%,第二產(chǎn)業(yè)2.31億人,同比減少0.3%,第三產(chǎn)業(yè)3.14億人,同比增加5.5%。可以看出,中國人口基數(shù)龐大,要解決七八億人的就業(yè)問題,需要?jiǎng)?chuàng)造大量就業(yè)崗位,第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人群向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象顯著,第二產(chǎn)業(yè)隨著傳統(tǒng)低效率工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,所需要的就業(yè)人數(shù)不會(huì)明顯增加,而風(fēng)電產(chǎn)業(yè)橫跨第二、三產(chǎn)業(yè),涉及材料、制造、電力、自控等多個(gè)領(lǐng)域,可以創(chuàng)造可觀的就業(yè)數(shù)量,對高技術(shù)和工藝的要求,也將為進(jìn)一步提升就業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)提供條件,對再就業(yè)和人才流轉(zhuǎn)有積極促進(jìn)作用。
一、中國風(fēng)能發(fā)展攤大活少
國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2014年中國風(fēng)電裝機(jī)容量占全國發(fā)電裝機(jī)容量的7%,但是實(shí)際發(fā)電量僅占全國的2.7%,說明中國風(fēng)電設(shè)備的使用率堪憂,風(fēng)電實(shí)際平均利用小時(shí)數(shù)同比減少近10%及超過國際最高限一半以上的棄風(fēng)率也印證了這一點(diǎn),中國風(fēng)電還有相當(dāng)大的擴(kuò)展空間。特別是中國沒有掌握風(fēng)電并網(wǎng)核心技術(shù),提供的風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量不高,電網(wǎng)運(yùn)營商故意推遲風(fēng)電并網(wǎng)并減少購買風(fēng)電,全國有近二成的風(fēng)電產(chǎn)能被閑置,使風(fēng)電投資回報(bào)率進(jìn)一步降低。火電雖然高污染、高消耗,但是價(jià)格低,受電網(wǎng)偏愛的局面,還是籠罩在中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的陰云。另外大功率海上風(fēng)電技術(shù)較發(fā)達(dá)國家仍有較大差距,都需要我們認(rèn)真思考中國風(fēng)電的未來發(fā)展之路。
二、政策扶持需切實(shí)全面細(xì)化
從1994年至今,中國在鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展方面出臺了20余項(xiàng)法規(guī)和政策,從鼓勵(lì)建設(shè)風(fēng)電場、下放風(fēng)電項(xiàng)目審批權(quán)到收回審批權(quán);從對外資風(fēng)電機(jī)組免進(jìn)口稅到對風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵零部件和材料進(jìn)口實(shí)行退稅,鼓勵(lì)風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化;從招標(biāo)確定上網(wǎng)電價(jià),實(shí)行風(fēng)電費(fèi)用分?jǐn)傊贫龋L(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)高出當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)部分,通過全國征收的可再生能源電價(jià)附加費(fèi)分?jǐn)偨鉀Q)到執(zhí)行風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià);從對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)業(yè)化實(shí)施專項(xiàng)補(bǔ)貼到調(diào)控風(fēng)電設(shè)備產(chǎn)能過剩;從嚴(yán)控風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)盲目擴(kuò)張到加強(qiáng)質(zhì)量控制,支持研發(fā)。
2015年年初,中國政府又出臺了差別化下調(diào)陸上各資源區(qū)風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)價(jià)格政策,此舉雖可在一定程度上倒逼行業(yè)質(zhì)量提升,但將進(jìn)一步降低陸上風(fēng)電場運(yùn)營收入和行業(yè)利潤,給自2011年以來長期靠補(bǔ)貼運(yùn)營的風(fēng)電商現(xiàn)金流帶來巨大影響。中國宜結(jié)合能源計(jì)劃和新能源發(fā)展目標(biāo),出臺切實(shí)的配合政策,引導(dǎo)風(fēng)電行業(yè)健康運(yùn)營。
三、提高風(fēng)能資源利用率
中國風(fēng)能資源豐富,據(jù)估計(jì)可開發(fā)利用的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為10億千瓦。然而中國風(fēng)能資源利用尚存在一些限制及弊端:如風(fēng)速不穩(wěn)定、產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定、風(fēng)能資源利用受地理位置限制、轉(zhuǎn)換效率低、布局不合理、棄風(fēng)限電損失大等問題。
中國應(yīng)進(jìn)一步重視風(fēng)電相關(guān)技術(shù)和設(shè)備開發(fā),提高風(fēng)電容量系數(shù)和風(fēng)能資源利用效率,減少棄風(fēng)現(xiàn)象,加強(qiáng)風(fēng)電并網(wǎng)能力。特別是海上風(fēng)電開發(fā),中國尚有很大發(fā)展空間,應(yīng)重視此領(lǐng)域的項(xiàng)目投資和建設(shè),加強(qiáng)在靠近負(fù)荷區(qū)域的風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)。另外在風(fēng)能資源的評估上,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)性和系統(tǒng)性,以對全國風(fēng)能資源開發(fā)和風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)起到指引性作用,避免低效投資。
四、開啟多元化經(jīng)營模式
中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)目前處在擴(kuò)大規(guī)模、優(yōu)化布局、提升質(zhì)量的爬坡階段,風(fēng)電企業(yè)盈利能力差,中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展與發(fā)達(dá)國家的仍有巨大差距。風(fēng)電消納問題尚未解決,地區(qū)之間的電網(wǎng)聯(lián)系和各級電網(wǎng)以及電網(wǎng)與電源協(xié)調(diào)發(fā)展亟需加快推動(dòng)和強(qiáng)化,需形成全國統(tǒng)一的大市場和與之相適應(yīng)的聯(lián)網(wǎng)能力,需把風(fēng)能等清潔能源發(fā)電的高效利用作為整體電力規(guī)劃研究的前提,構(gòu)建對清潔能源“友好”的整體電力系統(tǒng)。
加快電力運(yùn)行管理的市場化改革,通過擴(kuò)大資源配置范圍、加快蓄能電站建設(shè)等手段實(shí)現(xiàn)多種電源互補(bǔ)、電網(wǎng)跨區(qū)互補(bǔ),另外優(yōu)化電力系統(tǒng),抓緊研究以清潔能源供熱的相關(guān)鼓勵(lì)措施。中國風(fēng)電開發(fā)經(jīng)營模式也應(yīng)進(jìn)一步多元化,廣泛吸引社會(huì)資本投資建設(shè)并參與運(yùn)營,特別是與公共設(shè)施開發(fā)結(jié)合,即目前國家大力倡導(dǎo)的PPP融資模式。通過政府購電協(xié)議等方法確保風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)營后的盈利空間和市場穩(wěn)定性。用戶也可作為風(fēng)電項(xiàng)目的投資者,長期投資,長期消費(fèi)和長期獲益,可進(jìn)一步促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)消納和行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。
(作者單位:中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院)